本發(fā)明涉及照明裝置及使用它的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、以及色調(diào)修正裝置。

背景技術(shù)：

相對于以往以來使用的光源，led或激光等固體光源具有低耗電、高連接效率、小型、可高速切換等各種各樣的優(yōu)點(diǎn)。對于這樣的固體光源的技術(shù)革新異常顯著，代替以往的光源而向內(nèi)窺鏡等的應(yīng)用被推進(jìn)。作為固體光源的特征而通常輸出窄波段波長的光，所以在作為照明用光源使用的情況下，需要多顏色的波長光。因此，需要準(zhǔn)備發(fā)光波長不同的多個(gè)種類的窄波段光源，將從這些光源射出的光總是使色調(diào)為一定而輸出。

例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種控制電子內(nèi)窺鏡用的光源的分光特性的方法。作為具體的方法，首先，用設(shè)在電子內(nèi)窺鏡的前端部的彩色單板式拍攝元件檢測由rgb的全彩色led照明的白色物體的影像。接著，將檢測到的各顏色信號(hào)經(jīng)由處理電路向光源部的比較電路輸入。并且，將各顏色信號(hào)的信號(hào)振幅水平在比較電路中比較，基于其結(jié)果控制對全彩色led的各發(fā)光輸出進(jìn)行控制的led驅(qū)動(dòng)器，使得在彩色單板式的ccd中檢測到的各顏色信號(hào)的信號(hào)振幅水平相互間的比成為1。在該方法中，能夠與在電子內(nèi)窺鏡中使用的彩色ccd的波長靈敏度特性無關(guān)而拍攝正確的彩色圖像。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002－122794號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，在利用led或激光等窄波段光源作為照明光的情況下，由于波長或光量按照個(gè)體或隨著時(shí)間而偏移，所以有結(jié)果輸出的圖像變化的問題。實(shí)際上，led或激光從中心波長按照個(gè)體具有±5nm左右、較大為±10nm左右的離差。在氙光源、鹵素光源等具有較寬的波譜的光源的情況下，即使這樣波長偏移了，由于包含較多較寬的波長范圍的光，所以信息缺失或被強(qiáng)調(diào)的所謂變動(dòng)也較少。另一方面，能夠由上述窄波段光源取得的圖像信息是基于單波長的波長信息的，所以由于它們各自波長變動(dòng)或光量變動(dòng)而圖像比較大地變化。

因而，著眼于這些點(diǎn)而做出的本發(fā)明的目的是提供一種在使用多個(gè)窄波段光源的照明裝置及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中、即使窄波段光源個(gè)體各自的波長或光量變動(dòng)、也能夠照射穩(wěn)定的色調(diào)的照明光的照明裝置及使用它的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、以及色調(diào)修正裝置。

達(dá)到上述目的的照明裝置的發(fā)明的特征在于，具備：光源部，是具備峰值波長不同的多個(gè)窄波段光源的光源部，上述多個(gè)窄波段光源根據(jù)峰值波長被分類為多個(gè)窄波段光源組，并且將上述窄波段光源組中的由多個(gè)上述窄波段光源構(gòu)成的窄波段光源組作為第1種窄波段光源組；檢測部，檢測通過上述光源部的發(fā)光得到的照明光的照明色；存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)各個(gè)上述第1種窄波段光源組的第1正確照明色；輸出計(jì)算部，按照每個(gè)上述第1種窄波段光源組，將使屬于該第1種窄波段光源組的上述多個(gè)窄波段光源發(fā)光而從上述檢測部得到的照明色與該第1種窄波段光源組的上述第1正確照明色比較，計(jì)算屬于上述第1種窄波段光源組的各個(gè)上述窄波段光源的正確輸出；以及光源控制部，基于計(jì)算出的上述正確輸出，控制上述光源部中包含的上述多個(gè)窄波段光源。

優(yōu)選的是，上述輸出計(jì)算部按照每個(gè)上述第1種窄波段光源組，計(jì)算屬于上述第1種窄波段光源組的各個(gè)上述窄波段光源的上述正確輸出，以使從上述檢測部得到的照明色接近于該第1種窄波段光源組的上述第1正確照明色。

達(dá)到上述目的的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)明的特征在于，具有：上述照明裝置；以及拍攝部，將由從該照明裝置射出的照明光生成的來自被觀察部的返回光變換為圖像信號(hào)。

優(yōu)選的是，上述拍攝部兼作為上述檢測部，該檢測部檢測按照每個(gè)上述第1種窄波段光源組取得的圖像信號(hào)，作為上述第1種窄波段光源組的上述照明色。

優(yōu)選的是，上述檢測部在將標(biāo)準(zhǔn)被攝體配置在上述被觀察部側(cè)的狀態(tài)下，檢測按照每個(gè)上述第1種窄波段光源組取得的上述標(biāo)準(zhǔn)被攝體的圖像信號(hào)，作為上述第1種窄波段光源組的上述照明色。

或者，上述檢測部基于由從上述光源部射出的照明光分支的該照明光的一部分，檢測上述照明色。

更優(yōu)選的是，使屬于多個(gè)上述窄波段光源組的窄波段光源發(fā)光，將從上述照明裝置射出的照明光作為觀察照明光；上述存儲(chǔ)部還存儲(chǔ)有第2正確照明色；上述輸出計(jì)算部在按照每個(gè)上述第1種窄波段光源組計(jì)算出上述多個(gè)窄波段光源的各個(gè)上述窄波段光源的正確輸出后，在維持著屬于同一個(gè)上述第1種窄波段光源組的各個(gè)上述窄波段光源的上述正確輸出的比即輸出比的狀態(tài)下，計(jì)算屬于上述多個(gè)窄波段光源組的各個(gè)上述窄波段光源組的各個(gè)上述窄波段光源的輸出，以使上述觀察照明光接近于上述第2正確照明色。

這里，可以構(gòu)成為，上述第2正確照明色是將上述多個(gè)窄波段光源組組合而得到的照明色，上述輸出計(jì)算部計(jì)算屬于上述多個(gè)窄波段光源組的各個(gè)上述窄波段光源的輸出，以使上述觀察照明光具有與上述第2正確照明色實(shí)質(zhì)上相同的照明色。

此外，可以是，上述拍攝部由波長靈敏度特性相互不同的多個(gè)彩色受光元件構(gòu)成；屬于同一個(gè)上述第1種窄波段光源組的多個(gè)窄波段光源在相互不重合的多個(gè)波長域中的同一個(gè)波長域中具有峰值波長。

或者，也可以是，上述拍攝部由波長靈敏度特性相互不同的多個(gè)彩色受光元件構(gòu)成；屬于同一個(gè)上述第1種窄波段光源組的窄波段光源在分別不同的相互不重合的多個(gè)波長域中具有峰值波長。

進(jìn)而，上述第1種窄波段光源組的至少1個(gè)由在特殊光觀察時(shí)使用的窄波段光源構(gòu)成。

此外，上述標(biāo)準(zhǔn)被攝體的與上述拍攝部對置的面的至少一部分具有白色的區(qū)域。

進(jìn)而，上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)當(dāng)設(shè)l、m、n為1以上的自然數(shù)，設(shè)上述窄波段光源組的數(shù)量為l，設(shè)屬于各個(gè)上述窄波段光源組的窄波段光源的數(shù)量中的最大的數(shù)量為m，設(shè)上述彩色受光元件的顏色種類數(shù)為n時(shí)，

n≥l且n≥m。

此外，上述照明裝置具備的上述窄波段光源的數(shù)量優(yōu)選的是4以上9以下。

此外，也可以是，上述光源部按照每個(gè)上述窄波段光源組依次進(jìn)行屬于上述窄波段光源組的窄波段光源的同時(shí)發(fā)光，上述拍攝部匹配于上述窄波段光源的發(fā)光的定時(shí)取得上述圖像信號(hào)，基于上述圖像信號(hào)生成彩色圖像。

此外，在此情況下，上述標(biāo)準(zhǔn)被攝體的與上述拍攝部對置的面的一部分被劃分為3個(gè)以上的具有不同顏色的區(qū)域。

進(jìn)而，達(dá)到上述目的的色調(diào)修正裝置的發(fā)明，進(jìn)行光源裝置的色調(diào)修正，上述光源裝置具備峰值波長不同的多個(gè)窄波段光源，將上述多個(gè)窄波段光源根據(jù)峰值波長分類為多個(gè)窄波段光源組，并且將上述窄波段光源組中的由多個(gè)上述窄波段光源構(gòu)成的窄波段光源組作為第1種窄波段光源組，上述色調(diào)修正裝置的特征在于，具備：檢測部，檢測通過上述光源裝置的發(fā)光得到的照明光的照明色；存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)各個(gè)上述第1種窄波段光源組的正確照明色；輸出計(jì)算部，按照每個(gè)上述第1種窄波段光源組，將使屬于該第1種窄波段光源組的上述多個(gè)窄波段光源發(fā)光而從上述檢測部得到的照明色與該第1種窄波段光源組的上述第1正確照明色比較，計(jì)算屬于上述第1種窄波段光源組的各個(gè)上述窄波段光源的正確輸出。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，輸出計(jì)算部發(fā)光屬于第1種窄波段光源組的多個(gè)窄波段光源，將從檢測部得到的照明色與該第1種窄波段光源組的第1正確照明色比較，計(jì)算屬于第1種窄波段光源組的各個(gè)窄波段光源的正確輸出，光源控制部基于計(jì)算出的正確輸出控制包含在光源部中的多個(gè)窄波段光源，所以即使各個(gè)窄波段光源的個(gè)體的波長或光量變動(dòng)，也能夠照射穩(wěn)定的色調(diào)的照明光。

附圖說明

圖1是有關(guān)第1實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的外觀圖。

圖2是圖1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的塊圖。

圖3是表示彩色拍攝部的拍攝元件的波長靈敏度曲線、激光波長及窄波段光源組的關(guān)系的圖。

圖4是說明rgb顏色空間中的各窄波段光源組的色調(diào)修正的圖。

圖5是說明藍(lán)色域的窄波段光源組的色調(diào)修正的圖。

圖6是說明rgb顏色空間中的白平衡調(diào)整的圖。

圖7是表示彩色被攝體的例子的圖。

圖8是表示作為綠色域的窄波段光源組而僅使用led的情況下的拍攝元件的波長靈敏度曲線、窄波段光源的波長及窄波段光源組的關(guān)系的圖。

圖9是表示作為綠色域的窄波段光源組而使用led及激光的情況下的拍攝元件的波長靈敏度曲線、窄波段光源的波長及窄波段光源組的關(guān)系的圖。

圖10是表示第2實(shí)施方式的拍攝元件的波長靈敏度曲線、激光波長及窄波段光源組的關(guān)系的圖。

圖11是說明rgb顏色空間中的各窄波段光源組的色調(diào)修正的圖。

圖12是說明rgb顏色空間中的白平衡調(diào)整的圖。

圖13是表示第3實(shí)施方式的拍攝元件的波長靈敏度曲線、激光波長及窄波段光源組的關(guān)系的圖。

圖14是說明rgb顏色空間中的各窄波段光源組的色調(diào)修正的圖。

圖15是將有關(guān)第4實(shí)施方式的色調(diào)修正裝置的結(jié)構(gòu)與光源裝置一起表示的塊圖。

圖16是有關(guān)第5實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的塊圖。

圖17是說明圖16的檢測部的圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種通過照射多個(gè)波長的激光光源群、能夠進(jìn)行顏色再現(xiàn)性較高的自然的觀察的照明裝置、以及包含該照明裝置的內(nèi)窺鏡及色調(diào)修正裝置。在本申請中，所謂“窄波段光源”，是指在特定的較窄的區(qū)域中具有波長強(qiáng)度的光源，包括激光、led等。在實(shí)施方式中以激光為例記述，但如果是同樣射出窄波段波譜的光的led也能得到同樣的效果。此外，所謂“色調(diào)”，是指顏色的觀感。特別是，在將兩種以上的不同波長的光混合的情況下，表示當(dāng)生成的光照射在白色物體上時(shí)觀察到的色彩。進(jìn)而，在本申請中，在計(jì)數(shù)激光的情況下，將波長不同的激光彼此作為不同的激光計(jì)數(shù)，而另一方面，關(guān)于由于為了提高1波長的輸出、或光斑減少、成本削減等的理由而設(shè)置了多個(gè)同波長激光的激光，作為分別的激光計(jì)數(shù)。關(guān)于led也是同樣的。

以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

(第1實(shí)施方式)

圖1是有關(guān)第1實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的外觀圖。此外，圖2是圖1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的與本發(fā)明有關(guān)聯(lián)的主要部分的塊圖。如圖1所示，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1具有內(nèi)窺鏡2、與內(nèi)窺鏡2拆裝自如地連接的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)主體3、以及將由內(nèi)窺鏡2拍攝的圖像顯示的圖像顯示部4。

內(nèi)窺鏡2具備向體腔內(nèi)插入的細(xì)長的插入部5、以及配設(shè)在插入部5的向體腔插入的前端部側(cè)的相反側(cè)(基端部側(cè))的操作部6。插入部5從前端部朝向基端部側(cè)具有前端硬質(zhì)部7、彎曲部8及撓性管部9。此外，操作部6具備用來把持內(nèi)窺鏡2的把持部10及通用塞繩11。在把持部10上，設(shè)有用來操作彎曲部8的彎曲撥盤12及用來在內(nèi)窺鏡觀察中進(jìn)行各種各樣的操作的開關(guān)13。

如圖2所示，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)主體3具有光源部21、拍攝信號(hào)取得部22、圖像形成部23、輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24、輸出計(jì)算部25、存儲(chǔ)部26、分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27、光源控制部28、激光輸出調(diào)整開關(guān)29、調(diào)整狀態(tài)提示部30。拍攝信號(hào)取得部22、圖像形成部23、輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24、輸出計(jì)算部25、存儲(chǔ)部26、分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27、光源控制部28能夠安裝到具有處理器及存儲(chǔ)器的同一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)硬件中。此外，在內(nèi)窺鏡2的前端硬質(zhì)部7上配設(shè)有配光變換部件31及彩色拍攝部32(檢測部)。

光源部21具有分別被光源控制部28獨(dú)立地控制的波長不同的6個(gè)激光l1～l6及組合器34。激光l1～l6可以使用半導(dǎo)體激光等固體激光。各激光l1～l6的波長分別是420nm、450nm、530nm、590nm、640nm、660nm。來自各激光l1～l6的光被6條光纖33導(dǎo)波，向組合器34入射。在組合器34中，將來自上述6個(gè)激光l1～l6的光纖33的輸出結(jié)合，向1條光纖35輸出。被集中到1條光纖35中的6波長混合光通過光纖35而穿過內(nèi)窺鏡2的通用塞繩11，并導(dǎo)光到插入部5的前端硬質(zhì)部7。

光纖35的前端的配光變換部件31將在光纖35中導(dǎo)光的6波長混合光變換為適合于照明的配光，作為照明光向前方射出。作為配光變換部件31，由用來將照明光的口徑擴(kuò)大的透鏡、具有用來使光量在空間上均勻化的擴(kuò)散功能的擴(kuò)散部件、或?qū)⑺鼈兘M合的結(jié)構(gòu)等構(gòu)成。

在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的通常的觀察中，觀察對象(被觀察部)被配置在插入部5前端的前方。在與配光變換部件31大致相同的面上配置有作為拍攝部的彩色拍攝部32，將來自觀察對象的返回光用面二維地受光，將物體的成像作為圖像信號(hào)變換為電信號(hào)群，經(jīng)由信號(hào)線36向內(nèi)窺鏡系統(tǒng)主體3發(fā)送。發(fā)送的圖像信號(hào)由拍攝信號(hào)取得部22接收，接著向圖像形成部23發(fā)送。圖像形成部23進(jìn)行用于顯示的圖像處理，將處理后的圖像信號(hào)向圖像顯示部4發(fā)送，由圖像顯示部4顯示圖像。圖像顯示部4例如是液晶顯示器等的監(jiān)視器裝置。裝置使用者通過辨識(shí)該圖像來觀察觀察對象。

接著，對用來將內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1中的起因于激光個(gè)體離差及拍攝元件靈敏度離差的畫質(zhì)離差消除的輸出平衡調(diào)整進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，設(shè)振蕩波長較近的激光彼此屬于同一個(gè)窄波段光源組，在同一個(gè)色域內(nèi)的窄波段光源組的激光彼此間進(jìn)行輸出平衡調(diào)整。在各個(gè)激光l1～l6的光量或波長中有變動(dòng)的情況下，此外在彩色拍攝部32的拍攝元件按照個(gè)體有靈敏度離差的情況下，通過在屬于相同的窄波段光源組的激光群彼此間調(diào)整輸出比，使得用彩色拍攝部32能得到相同的照明色(相同的信號(hào)輸出值)，也能夠?qū)⒏髯缘碾x差補(bǔ)足而取得穩(wěn)定的圖像信號(hào)。

具體而言，為了按照構(gòu)成照明光的色調(diào)的每個(gè)原色穩(wěn)定化，按照每個(gè)波長域進(jìn)行劃分。作為劃分的方法，優(yōu)選的是依據(jù)彩色拍攝部32的拍攝元件具有的波長靈敏度特性來進(jìn)行。在拍攝元件中通常規(guī)則良好地排列有多個(gè)種類的具有不同波長靈敏度特性的原色像素。更一般地，排列有設(shè)置有紅色、綠色、藍(lán)色的原色濾色器的3種像素。

圖3是表示彩色拍攝部32的拍攝元件的波長靈敏度曲線s1～s3、激光波長及窄波段光源組gr、gg、gb的關(guān)系的圖。圖3的波長靈敏度曲線s1～s3分別將拍攝元件的藍(lán)色、綠色、紅色的各波長靈敏度曲線用各顏色的拍攝元件的濾色器的分光透過率表示。這樣，彩色拍攝部32由波長靈敏度特性相互不同的彩色受光元件構(gòu)成。此外，縱向延伸的直線是用橫軸的坐標(biāo)表示峰值波長的激光。優(yōu)選的是以分別不同的波長靈敏度曲線s1～s3的高度逆轉(zhuǎn)的曲線圖上的交點(diǎn)為邊界，將各激光分組。但是，實(shí)際上由于難以實(shí)際測量拍攝元件靈敏度特性，可以采用設(shè)紅色窄波段光源組gr為波長600nm以上、綠色窄波段光源組gg波長為500nm以上不到600nm、藍(lán)色窄波段光源組gb為波長不到500nm的簡單的劃分。這樣，在本實(shí)施方式中，屬于同一個(gè)窄波段光源組gb、gg、gr的激光l1、l2；l3、l4；l5、l6在相互不重合的多個(gè)波長域中的同一個(gè)波長域中具有不同的峰值波長。另外，在本申請中，通過激光l1、l2；l3、l4；l5、l6等的記載，表示激光l1和l2、激光l3和l4、激光l5和l6分別為組。

在本實(shí)施方式中，用屬于同一個(gè)窄波段光源組gr、gg、gb的激光彼此補(bǔ)償色調(diào)。當(dāng)將相同的色調(diào)/明亮度的被攝體拍攝時(shí)，即使光源的波長特性變化、或使用的內(nèi)窺鏡不同，通過進(jìn)行調(diào)整以使從彩色拍攝部32輸出的rgb信號(hào)成為規(guī)定的信號(hào)值，也帶來各內(nèi)窺鏡裝置中的圖像的穩(wěn)定化，并且即使是不同的內(nèi)窺鏡裝置也能夠得到相同色調(diào)的圖像。將為了該色調(diào)補(bǔ)償?shù)哪康亩鴱呐臄z元件輸出的rgb圖像信號(hào)的信號(hào)值作為參數(shù)使用。

如上述那樣，在圖3中表示用各顏色的窄波段光源組gr、gg、gb進(jìn)行的光源的分組。更具體地講，激光l1及激光l2屬于藍(lán)色窄波段光源組gb，激光l3、l4屬于綠色窄波段光源組gg，激光l5、l6屬于紅色窄波段光源組gr。此外，以下在窄波段光源組中，將包含多個(gè)窄波段光源者設(shè)為第1種窄波段光源組。因而，在僅用單一的窄波段光源形成窄波段光源組的情況下，不是第1種窄波段光源。圖3所示的紅色窄波段光源組gr、綠色窄波段光源組gg、藍(lán)色窄波段光源組gb都是第1種窄波段光源組。

接著，對屬于相同的窄波段光源組的激光間的輸出調(diào)整的方法進(jìn)行說明。如圖2所示，使用者首先在插入部5的前端的觀察對象側(cè)作為標(biāo)準(zhǔn)被攝體而以規(guī)定的距離、角度設(shè)置規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)白色板37。在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)主體3上有激光輸出調(diào)整開關(guān)29，如果它被按下，則按照預(yù)先設(shè)定的次序，按照每個(gè)窄波段光源組gb、gg、gr輸出激光l1、l2；l3、l4；l5、l6，并在內(nèi)部中計(jì)算各激光輸出的正確值。

在本實(shí)施方式的情況下，例如可以從短波長的窄波段光源組起依次輸出。即，使屬于藍(lán)色窄波段光源組gb的激光l1、l2，屬于綠色窄波段光源組gg的激光l3、l4，屬于紅色窄波段光源組gr的激光l5、l6按照各窄波段光源組發(fā)光，能夠?qū)l(fā)光的窄波段光源組gb、gg、gr依次切換。

按照各窄波段光源組射出的照明光(多個(gè)激光的混合波)被標(biāo)準(zhǔn)白色板37反射，其照明色作為來自標(biāo)準(zhǔn)白色板37的圖像信號(hào)被彩色拍攝部32檢測到并被拍攝信號(hào)取得部22取得。來自拍攝信號(hào)取得部22的圖像信號(hào)被向輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24發(fā)送。輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24例如從圖像信號(hào)中提取規(guī)定的中心像素等代表像素的信號(hào)值(對應(yīng)于“照明色”)，向輸出計(jì)算部25輸出。將按照各窄波段光源組取得的信號(hào)值稱作現(xiàn)狀信號(hào)值，按照每個(gè)窄波段光源組gr、gg、gb，用nr(rrn，grn，brn)、ng(rgn，ggn，bgn)、nb(rbn，gbn，bbn)表示。所謂“現(xiàn)狀信號(hào)值”，是與進(jìn)行照明色的調(diào)整前的照明色對應(yīng)的信號(hào)值。

另外，現(xiàn)狀信號(hào)值nr、ng、nb并不限于從某個(gè)代表像素1像素得到的信號(hào)值，也可以是對于從標(biāo)準(zhǔn)白色板37得到的整體或一部分區(qū)域的信號(hào)群的平均值或峰值等。通過取得這樣的對于代表像素或特定的區(qū)域的現(xiàn)狀信號(hào)值，能夠?qū)⒓す馄骷芭臄z元件個(gè)體離差穩(wěn)定地修正。

圖4是說明rgb顏色空間中的各窄波段光源組gr、gg、gb的色調(diào)修正的圖。在圖4中，將設(shè)想各激光l1～l6的rgb的信號(hào)值離散的范圍分別用由虛線包圍的r420、r450、r530、r590、r640、r660表示。存儲(chǔ)部26將窄波段光源組gr、gg、gb的第1正確照明色作為正確信號(hào)值tr(rrt，grt，brt)、tg(rgt，ggt，bgt)、tb(rbt，gbt，bbt)存儲(chǔ)。所謂第1正確照明色，是應(yīng)由來自窄波段光源組gr、gg、gb的照明光的照射實(shí)現(xiàn)的色調(diào)，由存儲(chǔ)部26作為按照各窄波段光源組gr、gg、gb的正確的圖像信號(hào)存儲(chǔ)。關(guān)于gb、gg、gr的第1正確照明色，存儲(chǔ)有激光l1、l2；l3、l4；l5、l6的輸出及圖像取得部22的設(shè)想的波長離差中的、即使最大限度離散也能夠調(diào)整的范圍的波長離差。

輸出計(jì)算部25存儲(chǔ)將各窄波段光源組gb、gg、gr內(nèi)的各激光l1、l2；l3、l4；l5、l6的輸出調(diào)整而得到第1正確照明色的照明光的具體的計(jì)算方法，將其執(zhí)行。

例如，輸出計(jì)算部25取得/計(jì)算從輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24得到的、將藍(lán)色窄波段光源組gb中包含的激光l1(波長420nm)、激光l2(波長450nm)同時(shí)照射時(shí)的窄波段光源組gb的現(xiàn)狀信號(hào)值nb(rbn，gbn，bbn)。此外，從存儲(chǔ)部26取得對于藍(lán)色窄波段光源組gb的正確信號(hào)值tb(rbt，gbt，bbt)。接著，輸出計(jì)算部25將藍(lán)色窄波段光源組gb的現(xiàn)狀信號(hào)值nb(rbn，gbn，bbn)與正確信號(hào)值tb(rbt，gbt，bbt)比較，計(jì)算各激光l1、l2的輸出。更具體地講，在數(shù)學(xué)上計(jì)算從現(xiàn)狀信號(hào)值nb(rbn，gbn，bbn)到正確信號(hào)值tb(rbt，gbt，bbt)的坐標(biāo)上的距離，進(jìn)行與該距離對應(yīng)的計(jì)算，計(jì)算各激光l1、l2的正確輸出，以使得更接近于正確信號(hào)值tb(即，接近于第1正確照明色)。此時(shí)，由于十分有可能不正確地與正確信號(hào)值tb一致，所以調(diào)整各激光l1、l2的輸出，以成為在rgb顏色空間的坐標(biāo)上最接近于正確信號(hào)值的信號(hào)值。

以藍(lán)色域?yàn)槔?，以下參照圖5說明具體的計(jì)算方法。圖5是說明藍(lán)色窄波段光源組gb的色調(diào)修正的圖，將圖4的rgb顏色空間的藍(lán)色部分放大表示。

設(shè)在屬于藍(lán)色窄波段光源組gb的激光l1、l2中使用的420nm波段及450nm波段的激光分別因制造時(shí)的個(gè)體差異及隨時(shí)間變化而離散的rgb顏色空間上的區(qū)域?yàn)閞420、r450，將關(guān)于在制造時(shí)最多被制作的規(guī)格中心的激光的信號(hào)值、閾值電流及斜率效率分別稱作中心信號(hào)值、中心閾值電流及中心斜率效率，對于420nm波段的激光及450nm波段的激光如以下這樣表述。

420nm激光中心信號(hào)值：c420(r420c，g420c，b420c)

450nm激光中心信號(hào)值：c450(r450c，g450c，b450c)

420nm激光中心閾值電流：ith420

450nm激光中心閾值電流：ith450

420nm激光中心斜率效率：η420

420nm激光中心斜率效率：η450

通常，能夠獲得呈現(xiàn)上述中心信號(hào)值的激光的概率最高，所以優(yōu)選的是在將它們連結(jié)的直線上設(shè)定正確信號(hào)值tb(rbt，gbt，bbt)。從420nm波段的激光及450nm波段的激光中，分別采用激光l1、l2，在調(diào)整前，作為使這些激光l1、l2的混合光為正確信號(hào)值的期望值最高的輸出方法，以如下方式來設(shè)定激光l1、l2的輸出，即，使激光l1、l2的輸出成為從420nm激光中心信號(hào)值c420到正確信號(hào)值tb的距離(圖5中“a”)與從450nm激光中心信號(hào)值c450到正確信號(hào)值的距離(圖5中“b”)的比。因而，期望激光l1的輸出為“a×比例常數(shù)m”[mw]，向激光l1輸入電流值

ith420+a×比例常數(shù)m÷η420(1)

此外，期望激光l2的輸出為“b×比例常數(shù)m”[mw]，向激光l2輸入電流值

ith450+b×比例常數(shù)m÷η450(2)

這樣輸出的信號(hào)值為現(xiàn)狀信號(hào)值nb(rbn，gbn，bbn)。

接著，在rgb顏色空間上，將穿過正確信號(hào)值tb并與將420nm激光中心信號(hào)值c420和450nm激光中心信號(hào)值c450連接的直線正交的直線設(shè)為正確信號(hào)值正交線，計(jì)算該正確信號(hào)值正交線與現(xiàn)狀信號(hào)值nb的在rgb顏色空間的坐標(biāo)上的距離(圖5中設(shè)為“c”)。在圖5的例子中，由于現(xiàn)狀信號(hào)值nb存在于比正確信號(hào)值正交線靠420nm波段激光側(cè)，所以通過使激光l1的輸出下降、相反使激光l2的輸出增加，能夠接近于正確信號(hào)值tb。具體而言，基于距離c使激光l1、l2的激光的施加電流增減。

將420nm波段激光l1的施加電流變更為

ith420+(a－c)×比例常數(shù)m÷η420(3)

將450nm波段激光l2的施加電流變更為

ith450+(b+c)×比例常數(shù)m÷η450(4)

并輸出。

這樣，關(guān)于屬于藍(lán)色窄波段光源組gb的激光l1、l2決定了正確的激光輸出比，預(yù)想以該輸出比同時(shí)輸出時(shí)的信號(hào)值(正確化后輸出信號(hào)值)。關(guān)于其他的綠色及紅色窄波段光源組gg、gr，也能夠用同樣的方法決定所屬的激光l3、l4；l5、l6的輸出比，預(yù)想正確化后輸出信號(hào)值。

正確化后輸出信號(hào)值與正確信號(hào)值tb的rgb顏色空間中的距離如果是420nm激光中心信號(hào)值c420與420nm激光中心信號(hào)值c450之間的距離的10％以內(nèi)，則基于正確化后輸出信號(hào)的照明色與第1正確照明色的色調(diào)的差異非常小。因而，通過將正確化后輸出信號(hào)值設(shè)為該范圍，能得到更好的效果。

接著，參照圖6對進(jìn)行通常光觀察時(shí)輸出的全部的激光l1～l6的輸出比的調(diào)整方法進(jìn)行說明。圖6是說明rgb顏色空間中的白平衡調(diào)整的圖。

首先，在配置有標(biāo)準(zhǔn)白色板37的狀態(tài)下，從光源部21，以分別按各窄波段光源組gr、gg、gb進(jìn)行了正確化的輸出比，輸出每個(gè)窄波段光源組gr、gg、gb中所屬的激光，由彩色拍攝部32、拍攝信號(hào)取得部22取得拍攝信號(hào)。通過這樣，取得在各窄波段光源組gr、gg、gb內(nèi)被正確化的各顏色的像素信號(hào)值。將其稱作窄波段光源組正確化后實(shí)測信號(hào)值，關(guān)于紅色、綠色及藍(lán)色分別設(shè)為tnr(rrtn，grtn，brtn)、tng(rgtn，ggtn，bgtn)、tnb(rbtn，gbtn，bbtn)。另外，各窄波段光源組的正確信號(hào)值tr、tg、tb與各窄波段光源組正確化后實(shí)測信號(hào)值tnr、tng、tnb不一定一致。

另一方面，存儲(chǔ)部26將同時(shí)照射了在觀察時(shí)照射中使用的全部的窄波段光源組時(shí)的正確的觀察照明色作為“第2正確照明色”，存儲(chǔ)有正確通常光信號(hào)值tnw(rwt，gwt，bwt)。輸出計(jì)算部25與上述窄波段光源組gr、gg、gb內(nèi)的激光的調(diào)整同樣，計(jì)算從各個(gè)各窄波段光源組正確化后實(shí)測信號(hào)值tnr、tng、tnb到正確通常光信號(hào)值tnw的距離，基于該距離計(jì)算窄波段光源組gr、gg、gb的輸出值，以使將照射了全部的窄波段光源組gr、gg、gb的激光l1～l6時(shí)的觀察照明光照射在標(biāo)準(zhǔn)白色板37上時(shí)的照明色與第2正確照明色實(shí)質(zhì)上相同。此時(shí)，各窄波段光源組gb、gg、gr內(nèi)的激光l1、l2；l3、l4；l5、l6的輸出比維持而不變更是重要的。由此，決定各激光l1～l6的輸出比。

另外，所謂“實(shí)質(zhì)上相同”，是指在rgb顏色空間的各坐標(biāo)方向上，正確通常光信號(hào)值tnw(rwt，gwt，bwt)與激光l1～l6的混合波的照明光的信號(hào)值的距離是對于正確通常光信號(hào)值tnw(rwt，gwt，bwt)和各顏色正確信號(hào)值tb、tg、tr的各個(gè)距離的平均值的5％以內(nèi)。如果是該程度的差異，則能夠辨識(shí)的色調(diào)的差異較小。

接著，輸出計(jì)算部25將與各激光l1～l6的輸出比對應(yīng)的輸入信號(hào)向分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27輸出，分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27將其存儲(chǔ)。接著，基于存儲(chǔ)在分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27中的各激光l1～l6的輸入信號(hào)，光源控制部28使光源部21的各激光l1～l6以正確化后的輸出值輸出。輸出計(jì)算部25確認(rèn)檢測到的信號(hào)處于正確通常信號(hào)值tnw的規(guī)定的范圍內(nèi)，結(jié)束激光l1～l6的輸出比的調(diào)整。輸出計(jì)算部25向調(diào)整狀態(tài)提示部30通知調(diào)整結(jié)束，調(diào)整狀態(tài)提示部30以顯示或聲音等的機(jī)構(gòu)向使用者告知該情況。

在以后的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的通常的觀察中，使用存儲(chǔ)在分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27中的輸入信號(hào)值。

如以上說明，根據(jù)本實(shí)施方式，為了進(jìn)行光源部21的照明色的修正，首先進(jìn)行各個(gè)窄波段光源組gb、gg、gr的輸出調(diào)整。此時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)白色板37，使屬于光源部21的各窄波段光源組gb、gg、gr的激光l1～l6同時(shí)發(fā)光，計(jì)算屬于各窄波段光源組的激光l1、l2；l3、l4；l5、l6各自的正確輸出，以使從彩色拍攝部32得到的照明色接近于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部26中的第1正確照明色。由此，對于各個(gè)激光個(gè)體的波長的離差及隨著時(shí)間的光量的變動(dòng)，能夠照射穩(wěn)定的色調(diào)的照明光。由此，能夠按照每個(gè)裝置照射色調(diào)及明亮度穩(wěn)定的由原色構(gòu)成的通常光照明，彩色再現(xiàn)性穩(wěn)定，能夠在裝置間取得穩(wěn)定的圖像。

此外，由于一邊將各個(gè)窄波段光源組gb、gg、gr的激光l1、l2；l3、l4；l5、l6不改變相同組內(nèi)的激光的輸出比，一邊調(diào)整了窄波段光源組gb、gg、gr間的輸出以使將觀察照明光照射在標(biāo)準(zhǔn)白色板37上時(shí)的照明色與第2正確照明色實(shí)質(zhì)上相同，所以從各窄波段光源組gb、gg、gr得到的色調(diào)穩(wěn)定的原色彼此被組合，能得到大致與第2正確照明色相等的白色的照明色。由此，不論觀察時(shí)期如何都能夠以穩(wěn)定的色調(diào)得到彩色再現(xiàn)性較高的圖像。此外，由于調(diào)整色調(diào)以成為規(guī)定的第2正確照明色，所以不易受到激光的個(gè)體差異及隨時(shí)間變化的影響。

進(jìn)而，以往關(guān)于彩色拍攝部32的拍攝元件也按照每個(gè)個(gè)體存在波長靈敏度特性離差，每當(dāng)拍攝元件變化，在取得的圖像的色調(diào)中就發(fā)生變化。但是，根據(jù)本實(shí)施方式，由于將與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的在圖像觀察中使用的彩色拍攝部32相同的彩色拍攝部32也用于調(diào)整照明光的色調(diào)，所以不僅是激光l1～l6，也同時(shí)考慮了基于彩色拍攝部32的個(gè)體差異的色調(diào)的差別來調(diào)整白平衡。

另外，關(guān)于窄波段光源的峰值波長，所謂“波長相互不同”，是表述具有的波譜的峰值波長距離10nm以上的激光。其理由是因?yàn)?，目前通常銷售的多數(shù)規(guī)格的可視光ld(激光二極管)容許10nm的誤差的情況較多，作為有意地使波長不同的其他波長光源來設(shè)置的話，會(huì)成為具有其以上的波長差的激光。此外，在jis(japaneseindustrialstandards)規(guī)格中論述彩色再現(xiàn)性及照明色等的情況下的波長數(shù)據(jù)間隔多為5nm。因此，為了作為顏色不同的其他波長光源來設(shè)置，如果沒有至少其成倍的10nm以上的間隔則可以認(rèn)為是沒有意義的。

另外，在本實(shí)施方式中能夠進(jìn)行各種各樣的變形、變更，以下說明其例子。

首先，在上述實(shí)施方式中，公開了對于在彩色拍攝部32的拍攝元件內(nèi)存在rgb原色濾色器的內(nèi)窺鏡裝置、向標(biāo)準(zhǔn)白色板37大致同時(shí)照射照明光的色調(diào)修正方法(同時(shí)式)，但色調(diào)修正的方法并不限于此。例如還已知有以下方法(面順序法)：在拍攝元件前表面等上不存在濾色器，設(shè)置有僅受光亮度信息的拍攝元件，通過由光源控制部28對光源部21的控制，將rgb的各顏色光以時(shí)間序列依次照明，匹配于各顏色的光源的發(fā)光的定時(shí)，由拍攝部取得圖像信號(hào)并將被攝體像彩色化。在此情況下，優(yōu)選的是進(jìn)行與依次輸出的rgb各顏色對應(yīng)的窄波段光源組gr、gg、gb的輸出調(diào)整。但是，在此情況下，與彩色拍攝部32不同，從拍攝元件輸出的信號(hào)僅為亮度信號(hào)，所以正確化的解沒有被唯一地決定。因此，需要將標(biāo)準(zhǔn)被攝體側(cè)彩色化。所以，代替上述實(shí)施方式(同時(shí)式)的標(biāo)準(zhǔn)白色板37，使用在圖7中表示例子的彩色標(biāo)準(zhǔn)被攝體41。彩色標(biāo)準(zhǔn)被攝體41的被攝體面42被分割為3個(gè)，分別被著色為紅色(r)/藍(lán)色(b)/綠色(g)。能夠以將該彩色標(biāo)準(zhǔn)被攝體41的規(guī)定的各顏色部分拍攝得到的單色信號(hào)值群為代表像素，與上述實(shí)施方式同樣進(jìn)行色調(diào)修正。另外，也可以將彩色標(biāo)準(zhǔn)被攝體41的被攝體面分割為4個(gè)以上，分別著色為不同的顏色。

接著，在上述實(shí)施方式中，公開了全部的窄波段光源是激光的情況，但光源部21的結(jié)構(gòu)并不限于此。例如，關(guān)于綠色域，也可以不是激光，而使用led或熒光體等不同的光源。圖8是表示作為綠色域的窄波段光源組gg而僅使用作為綠色led的led1的情況下的拍攝元件的波長靈敏度曲線s1～s3、窄波段光源的波長及窄波段光源組gr、gg、gb的關(guān)系的圖。在這樣的情況下，關(guān)于綠色窄波段光源組gg，不進(jìn)行窄波段光源組gg內(nèi)的輸出比的調(diào)整，而取得該光源led1的色調(diào)作為信號(hào)。并且，在用來進(jìn)行通常觀察的白平衡的調(diào)整中，調(diào)整光量比以得到正確通常光信號(hào)值tnw。另外，在該例中，綠色窄波段光源組gg不是第1種窄波段光源組，紅色及藍(lán)色窄波段光源組gr、gb是第1種窄波段光源組。

此外，圖9是表示作為綠色域的窄波段光源組gg而使用led及激光的情況下的拍攝元件的波長靈敏度曲線s1～s3、窄波段光源的波長及窄波段光源組gr、gg、gb的關(guān)系的圖。如該圖所示，也可以想到在綠色域中混合存在激光l3和作為綠色led的led2的情況。在此情況下，關(guān)于綠色led及綠色激光l3需要進(jìn)行修正，所以在兩者之間進(jìn)行色調(diào)修正。另外，作為綠色激光而例示了與上述實(shí)施方式相同的激光l3，但與綠色led組合的激光也可以是與上述實(shí)施方式不同的綠色激光。此外，在該例中，綠色窄波段光源組gg是第1種窄波段光源組。

此外，從實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的照明的色調(diào)、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的彩色再現(xiàn)性的圖像的方面，優(yōu)選的是屬于窄波段光源組及窄波段光源組的各自的激光的最大的數(shù)量是彩色受光元件的顏色種類數(shù)以下。即，當(dāng)設(shè)l、m、n為1以上的自然數(shù)、設(shè)上述窄波段光源組的數(shù)量為l、設(shè)屬于上述窄波段光源組的各自的窄波段光源的數(shù)量中的最大的數(shù)量為m，設(shè)上述彩色受光元件的顏色種類數(shù)為n時(shí)，優(yōu)選的是

n≥l且n≥m。

這是因?yàn)?，為了成為對于?shí)現(xiàn)對多個(gè)窄波段光源的正確信號(hào)值的輸出比唯一地求出解的狀態(tài)，需要使屬于各窄波段光源組的窄波段光源(激光及l(fā)ed等)的數(shù)量總是為從彩色拍攝部輸出的信號(hào)種類數(shù)以下。從彩色拍攝部輸出的信號(hào)種類數(shù)相當(dāng)于彩色拍攝部具有的彩色受光元件的顏色種類數(shù)。例如通常優(yōu)選的是與彩色拍攝部具有的rgb的顏色種類相同數(shù)量的3以下。在窄波段光源的數(shù)量是4以上的情況下，有能想到多個(gè)實(shí)現(xiàn)正確信號(hào)值的激光的輸出比的解的情況，由此而彩色再現(xiàn)性會(huì)不同。

另一方面，窄波段光源整體的數(shù)量優(yōu)選的是彩色受光元件的顏色種類數(shù)以上。這是因?yàn)?，在僅用與彩色拍攝部的顏色種類數(shù)相同數(shù)量的激光實(shí)現(xiàn)通常光的觀察的裝置的情況下，需要按照各顏色進(jìn)行部分調(diào)整。如上述那樣，通常顏色種類數(shù)是3，所以優(yōu)選的是4種以上。因而，在通常的彩色拍攝元件的情況下，窄波段光源整體的數(shù)量優(yōu)選的是4以上9以下。通過這樣，窄波段光源整體的輸出比按照各顏色唯一地求出，并且用于成為第2正確照明色的輸出比唯一地決定，所以實(shí)現(xiàn)了總是相同色調(diào)、相同彩色再現(xiàn)性的觀察裝置。

此外，也不一定需要將屬于窄波段光源組gr、gg、gb的窄波段光源(激光及l(fā)ed等)“同時(shí)”照射。也可以在拍攝元件作為1幀受光的期間中，使屬于同一個(gè)窄波段光源組的多個(gè)窄波段光源依次發(fā)光，也可以按照每幀依次照射多個(gè)窄波段光源。特別在后者的情況下，優(yōu)選的是基于由多個(gè)幀取得的窄波段光源信息計(jì)算將它們同時(shí)照射時(shí)最接近于正確信號(hào)色的輸出比。

(第2實(shí)施方式)

第2實(shí)施方式是在第1實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中、如圖10所示那樣使激光的成組的方式不同的實(shí)施方式。因此，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)與圖2所示的第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)是同樣的。另外，利用與第1實(shí)施方式相同的使用激光l1(420nm)、激光l2(450nm)、激光l3(530nm)、激光l4(590nm)、激光l5(640nm)、激光l6(660nm)的6個(gè)激光的例子進(jìn)行說明，但作為激光的波長并不限定于此，可以使用各種各樣的激光。

第2實(shí)施方式的激光l1、l3、l5屬于第1窄波段光源組g1，激光l2、l4、l6屬于第2窄波段光源組g2。作為該劃分的方式，首先，根據(jù)彩色拍攝部32的拍攝元件的波長靈敏度特性進(jìn)行激光l1～l6的成組，分別作為屬于藍(lán)色域的窄波段光源而將激光l1、l2成組，作為屬于綠色域的窄波段光源而將激光l3、l4成組，作為屬于紅色域的窄波段光源而將激光l5、l6成組。接著，從各顏色域中各選定1個(gè)激光重新進(jìn)行成組，作為上述那樣的組合。即，屬于第1及第2窄波段光源組g1、g2的各激光l1、l3、l5；l2、l4、l6在分別不同的相互不重合的多個(gè)波長域中具有峰值波長。

另外，優(yōu)選的是，激光數(shù)是第1及第2窄波段光源組g1、g2的數(shù)量的整數(shù)倍，從紅色、綠色、藍(lán)色的各顏色的波長域中選取各1個(gè)激光，但激光的成組的方法并不限于此。也可以在第1及第2窄波段光源組g1、g2中有在某個(gè)波長域中具有峰值波長的激光1個(gè)都不包含的組?；蛘?，也可以從同一個(gè)波長域中選擇多個(gè)激光。但是，在第1及第2窄波段光源組g1、g2中，分別需要多個(gè)激光屬于該第1及第2窄波段光源組g1、g2。

以下，說明激光l1～l6的輸出調(diào)整的方法。

存儲(chǔ)部26作為第1及第2窄波段光源組g1、g2的目標(biāo)色(第1正確照明色)，存儲(chǔ)有第1及第2正確信號(hào)值tw1(rw1t，gw1t，bw1t)、tw2(rw2t，gw2t，bw2t)，以使得在各個(gè)窄波段光源組g1、g2成為規(guī)定的色調(diào)。輸出計(jì)算部25能夠?qū)⑦@些正確信號(hào)值tw1、tw2從存儲(chǔ)部26讀出。

如果將激光輸出調(diào)整開關(guān)29操作而起動(dòng)輸出調(diào)整處理，則光源控制部28基于存儲(chǔ)在分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27中的輸入信號(hào)，將屬于第1窄波段光源組g1的激光l1、l3、l5同時(shí)射出。在內(nèi)窺鏡2的插入部5的前方、即觀察對象側(cè)，與第1實(shí)施方式同樣配置標(biāo)準(zhǔn)白色板37，來自標(biāo)準(zhǔn)白色板37的返回光被彩色拍攝部32檢測到，被拍攝信號(hào)取得部22取得。接著，輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24取得作為畫面內(nèi)的“中心像素”等代表像素的信號(hào)值的第1現(xiàn)狀信號(hào)值nw1(rw1n，gw1n，bw1n)。接著，將屬于第2窄波段光源組g2的激光l2、l4、l6同時(shí)射出，取得第2現(xiàn)狀信號(hào)值nw2(rw2n，gw2n，bw2n)。將這些第1現(xiàn)狀信號(hào)值nw1、第2現(xiàn)狀信號(hào)值nw2向輸出計(jì)算部25發(fā)送。

圖11是說明rgb顏色空間中的第1及第2窄波段光源組g1、g2的色調(diào)修正的圖。與圖4同樣，由虛線包圍的區(qū)域r420、r450、r530、r590、r640、r660分別表示設(shè)想各激光l1～l6的rgb顏色空間中的信號(hào)值離散的范圍。第1及第2正確信號(hào)值tw1、tw2以及第1及第2現(xiàn)狀信號(hào)值nw1、nw2在rgb顏色空間中如圖11所示那樣顯示。

輸出計(jì)算部25將rgb顏色空間中的第1窄波段光源組g1的現(xiàn)狀信號(hào)值tw1與正確信號(hào)值nw1比較，計(jì)算屬于第1窄波段光源組g1的激光l1、l3、l5的輸出比(正確激光輸出比)，以使它們之間的背離為最小。接著同樣，將第2窄波段光源組g2的現(xiàn)狀信號(hào)值tw2與正確信號(hào)值nw2比較，計(jì)算屬于第2窄波段光源組g2的激光l2、l4、l6的輸出比(正確激光輸出比)，以使它們之間的背離為最小。

接著，輸出計(jì)算部25將關(guān)于第1窄波段光源組g1及第2窄波段光源組g2計(jì)算出的各激光的正確激光輸出比向分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27輸出，光源控制部28基于該正確激光輸出比控制光源部21，首先，對于第1窄波段光源組g1，使所屬的激光l1、l3、l5以計(jì)算出的正確激光輸出比射出。由此，輸出計(jì)算部25經(jīng)由彩色拍攝部32、拍攝信號(hào)取得部22及輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24，取得第1正確化后實(shí)測信號(hào)值tnw1(rw1tn，gw1tn，bw1tn)。進(jìn)而，光源控制部28對于第2窄波段光源組g2，使所屬的激光l2、l4、l6以計(jì)算出的正確激光輸出比射出。由此，輸出計(jì)算部25與上述同樣取得第2正確化后實(shí)測信號(hào)值tnw2(rw2tn，gw2tn，bw2tn)。

另一方面，存儲(chǔ)部26與第1實(shí)施方式同樣，作為將在觀察時(shí)照射中使用的全部的窄波段光源組同時(shí)照射時(shí)的“第2正確照明色”而存儲(chǔ)有正確通常光信號(hào)值tnw(rwt，gwt，bwt)。第1正確化后實(shí)測信號(hào)值tnw1及第2正確化后實(shí)測信號(hào)值tnw2、以及正確通常光信號(hào)值tnw在rgb顏色空間上如圖12那樣表示。該圖12是說明rgb顏色空間中的白平衡調(diào)整的圖。

接著，計(jì)算從各自的各窄波段光源組正確化后實(shí)測信號(hào)值tnw1及tnw2到正確通常光信號(hào)值tnw的距離，基于該距離計(jì)算窄波段光源組g1、g2的輸出值，以使將照射了窄波段光源組g1、g2的激光l1、l3、l5；l2、l4、l6時(shí)的觀察照明光照射在標(biāo)準(zhǔn)白色板37上時(shí)的照明色與第2正確照明色實(shí)質(zhì)上相同。具體而言，決定窄波段光源組g1、g2間的輸出比，以使將第1正確化后實(shí)測信號(hào)值tnw1和第2正確化后實(shí)測信號(hào)值tnw2根據(jù)上述距離加權(quán)后的平均值最接近于正確通常光信號(hào)值tnw。此時(shí)，使得屬于各窄波段光源組g1、g2的各激光的輸出比不變化。

通過這樣，即使是在對于各個(gè)激光l1～l6的光量或波長中有變動(dòng)的情況下，以及即使是在彩色拍攝部32的拍攝元件中有靈敏度離差的情況下，通過將屬于不同的波長域的波長較大地不同的激光l1、l3、l5；l2、l4、l6彼此作為窄波段光源組g1、g2成組，對于該混合光的信號(hào)值(色調(diào))也較大地變化。因此，能夠高精度且簡便地計(jì)算各窄波段光源組g1、g2內(nèi)的激光彼此的輸出比，能夠迅速地使混合光的色調(diào)穩(wěn)定化。

進(jìn)而，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整第1窄波段光源組g1與第2窄波段光源組g2的輸出比，能夠使得從拍攝元件總是能得到相同或接近的照明色的信號(hào)，能夠總是照射色調(diào)和彩色再現(xiàn)性穩(wěn)定的照明光。

(第3實(shí)施方式)

在本實(shí)施方式中，在第1實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1中，將用來進(jìn)行通常光觀察的各顏色的激光分為也活用為特殊光觀察用的窄波段光源組和其以外的窄波段光源組。圖13是表示第3實(shí)施方式的拍攝元件的波長靈敏度曲線s1～s3、激光波長及窄波段光源組g11、g22的關(guān)系的圖。有關(guān)第3實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)除了構(gòu)成光源部21的激光和其成組以外，與圖2所示的第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)是同樣的。

作為使用多個(gè)激光光源的多波段激光照明的重要特征，可以舉出能夠僅用激光進(jìn)行彩色再現(xiàn)性較高的通常光觀察。進(jìn)而，能夠附加地還具有以下特征：通過僅照射一部分的激光，能夠簡便地實(shí)現(xiàn)通常被稱作窄波段光觀察(nbi：narrowbandimaging)的將一部分的部位、物質(zhì)、成分等強(qiáng)調(diào)顯示的強(qiáng)調(diào)觀察方法。在本實(shí)施方式中，采用了通過在通常光圖像中一部分采用上述強(qiáng)調(diào)觀察方法來實(shí)現(xiàn)制作出在通常光圖像上將一部分的部位、物質(zhì)、成分等強(qiáng)調(diào)的對于使用者而言使用便利性較好的圖像的技術(shù)的激光輸出比的設(shè)定方法。

具體而言，如圖13所示，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的光源部21具有5個(gè)激光l11(420nm)、l12(450nm)、l13(530nm)、l14(590nm)及l(fā)15(640nm)。在這些激光中，在特殊光觀察用中使用的激光l11及l(fā)13屬于第1窄波段光源組g11，其他的激光l12、l14及l(fā)15屬于第2窄波段光源組g12。

圖14是說明rgb顏色空間中的各窄波段光源組g11、g12的色調(diào)修正的圖。由虛線包圍的區(qū)域r420、r450、r530、r640、r660表示設(shè)想各激光l11～l15的rgb的信號(hào)值離散的范圍。第1窄波段光源正確信號(hào)值t1(rt1，gt1，bt1)及第2窄波段光源正確信號(hào)值t2(rt2，gt2，bt2)，是分別關(guān)于第1及第2窄波段光源組g11、g12以使其成為規(guī)定的色調(diào)而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部26中的信號(hào)值。

如果操作激光輸出調(diào)整開關(guān)29，則與第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式同樣，按照第1窄波段光源組g11、第2窄波段光源組g12的各組，將所屬的激光以規(guī)定的輸出比射出，取得第1窄波段組現(xiàn)狀信號(hào)值n1(rn1，gn1，bn1)及第2窄波段組現(xiàn)狀信號(hào)值n2(rn2，gn2，bn2)。輸出計(jì)算部25計(jì)算屬于第1窄波段光源組g11的激光l11、l13的輸出比(正確激光輸出比)，以使rgb顏色空間中的第1窄波段光源組g11的現(xiàn)狀信號(hào)值t1與正確信號(hào)值n1的背離為最小。接著，同樣計(jì)算屬于第2窄波段光源組g12的激光l12、l14、l15的輸出比(正確激光輸出比)，以使第2窄波段光源組g12的現(xiàn)狀信號(hào)值t2與正確信號(hào)值n2的背離為最小。

進(jìn)而，存儲(chǔ)部26與第1及第2實(shí)施方式同樣，具有用來調(diào)整白平衡的正確通常光信號(hào)值，與第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式同樣，不改變窄波段光源組內(nèi)的輸出比而計(jì)算第1窄波段光源組g11及第2窄波段光源組g12相互的輸出比。由此，決定激光l11～l15的輸出比，以便得到與正確通常光信號(hào)值實(shí)質(zhì)上相同的各顏色的信號(hào)值。

這里，第1窄波段光源組g11中包含的激光l11及激光l13的波長420nm及530nm接近于血紅蛋白的代表性的吸收波長，這兩個(gè)激光l11、l13成為通過向生物體照射而能夠?qū)⒀軓?qiáng)調(diào)顯示的特殊光觀察用的照明光。由于根據(jù)激光l11及激光l13的輸出比也會(huì)在血管強(qiáng)調(diào)圖像的色調(diào)中較大地發(fā)生差異，所以需要正確地進(jìn)行色調(diào)修正。此外，通過制作在照射了特殊光觀察照明光以外的激光l12、l14、l15的圖像上疊加了特殊光觀察圖像的圖像，能夠制作顏色再現(xiàn)性良好、并且強(qiáng)調(diào)了一部分的物質(zhì)等的生物體通常光圖像。

根據(jù)本實(shí)施方式，由于將具有能夠以特殊光觀察強(qiáng)調(diào)的波長的多個(gè)激光l11、l13和其以外的波長的多個(gè)激光l12、l14、l15分別獨(dú)立地作為窄波段光源組g11、g12成組，所以能夠使通常光圖像的色調(diào)及疊加在該圖像上的特殊光圖像的色調(diào)的兩者穩(wěn)定，在疊加了特殊光觀察圖像的圖像觀察中能夠進(jìn)行更穩(wěn)定的彩色再現(xiàn)性較高的觀察。

另外，所謂特殊光觀察，并不限于所謂的nbi(narrowbandimaging)，也包括如下事項(xiàng)：強(qiáng)調(diào)血管、顯示血流、顯示氧飽和度、顯示動(dòng)脈/靜脈、顯示自身熒光、強(qiáng)調(diào)藥劑熒光、強(qiáng)調(diào)凹凸等用僅由與白色光不同的窄波段光構(gòu)成的照明光觀察就能夠?qū)⒛撤N物體、成分、構(gòu)造等強(qiáng)調(diào)而取得圖像的觀察。

(第4實(shí)施方式)

圖15是將有關(guān)第4實(shí)施方式的色調(diào)修正裝置51的結(jié)構(gòu)與光源裝置52一起表示的塊圖。色調(diào)修正裝置51是將光源裝置52的出廠時(shí)等的波長離差修正的裝置。內(nèi)窺鏡的激光的振蕩波長及拍攝元件的受光波長按照個(gè)體而離散，但通過正確地進(jìn)行溫度控制，在它們隨著時(shí)間不怎么變化的情況下，使用這樣的色調(diào)修正裝置51在制品出廠時(shí)等預(yù)先調(diào)整波長離差是有效的。

色調(diào)修正裝置51具備波譜檢查部53、色調(diào)修正信號(hào)取得部54、輸出計(jì)算用信號(hào)計(jì)算部55、輸出計(jì)算部56及存儲(chǔ)部57。此外，光源裝置52包括光源部58、光源控制部59、分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部60而構(gòu)成。光源部58具備與第1實(shí)施方式同樣的激光l1～l6及組合器62，各激光的輸出經(jīng)由光纖61被組合器62結(jié)合并向光纖63輸出。光源裝置52例如是內(nèi)窺鏡用的光源，可以用連接器64與未圖示的內(nèi)窺鏡可拆裝地連接。

波譜檢查部53與第1實(shí)施方式的彩色拍攝部32同樣，是具備具有紅色、綠色、藍(lán)色的3色的波長靈敏度特性的受光元件的檢測器。該檢測器的輸出被向色調(diào)修正信號(hào)取得部54輸出，再被向輸出計(jì)算用信號(hào)計(jì)算部55發(fā)送。

圖15的輸出計(jì)算用信號(hào)計(jì)算部55、輸出計(jì)算部56及存儲(chǔ)部57分別是與第1實(shí)施方式的輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部24、輸出計(jì)算部25及存儲(chǔ)部26大致同樣地發(fā)揮功能的構(gòu)成要素。此外，光源部58、光源控制部59及分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部60分別是與第1實(shí)施方式的光源部21、光源控制部28及分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部27大致同樣地發(fā)揮功能的構(gòu)成要素。因而，關(guān)于這些構(gòu)成要素省略說明。

在將光源裝置52出廠時(shí)等進(jìn)行光源裝置52的色調(diào)修正的情況下，為了抑制起因于裝入在光源裝置52中的各激光波長的離差的各個(gè)裝置的色調(diào)離差，按照每個(gè)光源裝置52進(jìn)行色調(diào)修正。在將色調(diào)修正裝置51經(jīng)由連接器64連接在光源裝置52上的狀態(tài)下進(jìn)行色調(diào)修正處理。色調(diào)修正處理可以通過與在第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式中記載的方法同樣的方法進(jìn)行。

另外，作為波譜檢查部53，也可以將各激光的峰值波長直接用波譜分析器等取得。通過直接測量峰值波長，能夠?qū)儆谡ǘ喂庠唇M的激光群的正確信號(hào)值更簡便更正確地決定正確的輸出比。此外，色調(diào)修正信號(hào)取得部54、輸出計(jì)算用信號(hào)計(jì)算部55、輸出計(jì)算部56及存儲(chǔ)部57例如可以安裝到相同的計(jì)算機(jī)上。

如果計(jì)算及確認(rèn)了能夠輸出與對于各窄波段光源組的正確信號(hào)值接近的色調(diào)的正確的輸出比，則在分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部60中存儲(chǔ)該輸出比。在制品出廠時(shí)的色調(diào)修正的情況下，以將該輸出比修正后的狀態(tài)出廠，在實(shí)際使用光源裝置52的情況下，基于存儲(chǔ)在該分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部中的輸出比，在觀察前等由使用者進(jìn)行白平衡修正。

如以上這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由于在制品出廠時(shí)對于波長離差完成了修正，所以使用者負(fù)擔(dān)被減輕，并且能得到穩(wěn)定的圖像。此外，通過對制品共通使用相同的正確信號(hào)值，能夠進(jìn)行按照制品的離差較少的照明色的修正。進(jìn)而，由于在出廠時(shí)由專用的裝置進(jìn)行波長離差的修正，所以能夠更正確地進(jìn)行色調(diào)修正。另外，上述色調(diào)修正裝置51如第3實(shí)施方式那樣，也能夠用于進(jìn)行通常光觀察和特殊光觀察的內(nèi)窺鏡裝置。

(第5實(shí)施方式)

圖16是有關(guān)第5實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的塊圖。在本實(shí)施方式中，不是在第1實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1中配置在插入部前端的拍攝部，而是使從光源部21射出的照明光分支、另外設(shè)置將分支的照明光的一部分受光的檢測部73，不經(jīng)由拍攝部及標(biāo)準(zhǔn)被攝體而將照明色修正。因此，有關(guān)本實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具備使照明光中的一部分的光分支的耦合器71、將由耦合器分支的照明光的一部分導(dǎo)光的光纖72、根據(jù)在光纖中被導(dǎo)光的照明光的一部分檢測照明色的檢測部73。將檢測部73的輸出向輸出計(jì)算部25發(fā)送。

在圖17中表示檢測部及連接在檢測部73上的光纖72的示意圖。檢測部73是在前表面上配置有濾色器74的光檢測器75(pd)，具有將現(xiàn)狀的照明色變換為rgb信號(hào)、向輸出計(jì)算部25發(fā)送的功能。其他的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式是同樣的，所以對于相同或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號(hào)而省略說明。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)使用者使用本內(nèi)窺鏡系統(tǒng)開始觀察時(shí)，檢測部73根據(jù)照明光的一部分檢測照明光的照明色并向輸出計(jì)算部25發(fā)送。輸出計(jì)算部25基于所取得的照明光的照明色，與第1及第2實(shí)施方式同樣，調(diào)整各窄波段光源組的照明色以使其接近于第1正確照明色，然后，通過以兩個(gè)階段進(jìn)行修正以使發(fā)光全部的窄波段光源組的窄波段光源時(shí)的照明色與第2正確照明色實(shí)質(zhì)上相同，由此使照明色正確化。

在使用者使用本內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進(jìn)行觀察的情況下，可以在實(shí)際使圖像顯示部顯示圖像之前執(zhí)行該上述兩階段的修正。此外，在使用本內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的觀察中，也可以以經(jīng)過了一定的時(shí)間的定時(shí)再次斷續(xù)地開始上述修正。

如以上這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠用使用者的手不拆裝標(biāo)準(zhǔn)被攝體而進(jìn)行照明色的修正，并且還能夠自動(dòng)地進(jìn)行照明色的修正，所以在減輕使用者負(fù)擔(dān)的同時(shí)總是能得到穩(wěn)定的圖像。另外，上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)如第3實(shí)施方式那樣，對于進(jìn)行通常光觀察和特殊光觀察的內(nèi)窺鏡裝置也能夠適用。

另外，本發(fā)明并不僅限定于上述實(shí)施方式，能夠進(jìn)行許多變形或變更。例如，在各實(shí)施方式中表示的激光及l(fā)ed的波長及個(gè)數(shù)、各個(gè)窄波段光源的激光及l(fā)ed的數(shù)量、激光及l(fā)ed的成組的方式不過是表示一例，在分別表示的例子以外還可以是各種各樣的結(jié)構(gòu)。此外，作為窄波段光源組也可以不包含激光而僅由led構(gòu)成。例如，也可以將第1種窄波段光源僅用多個(gè)led構(gòu)成，進(jìn)行l(wèi)ed間的輸出的調(diào)整。

標(biāo)號(hào)說明

1內(nèi)窺鏡系統(tǒng)

2內(nèi)窺鏡

3內(nèi)窺鏡系統(tǒng)主體

4圖像顯示部

5插入部

6操作部

7前端硬質(zhì)部

8彎曲部

9撓性管部

10把持部

11通用塞繩

12彎曲操作撥盤

13開關(guān)

21光源部

22拍攝信號(hào)取得部

23圖像形成部

24輸出計(jì)算用拍攝信號(hào)計(jì)算部

25輸出計(jì)算部

26存儲(chǔ)部

27分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部

28光源控制部

29激光輸出調(diào)整開關(guān)

30調(diào)整狀態(tài)提示部

31配光變換部件

32彩色拍攝部

33光纖

34組合器

35光纖

36信號(hào)線

37標(biāo)準(zhǔn)白色板

41彩色標(biāo)準(zhǔn)被攝體

42被攝體面

51色調(diào)修正裝置

52光源裝置

53波譜檢查部

54色調(diào)修正信號(hào)取得部

55輸出計(jì)算用信號(hào)計(jì)算部

56輸出計(jì)算部

57存儲(chǔ)部

58光源部

59光源控制部

60分激光輸入信號(hào)存儲(chǔ)部

61光纖

62組合器

63光纖

64連接器

71耦合器

72光纖

73檢測部

74濾色器

75光檢測器